示流器的制作方法

文档序号:27080535发布日期:2021-10-24 12:16阅读:219来源:国知局

1.本发明涉及一种示流器,尤其涉及气体流量显示器。


背景技术:

2.示流器是流量显示器的统称,其用于直观地表现流体在输入和输出端的压力变化,还可以用来监视流体传递过程中的流量和导通状态。其中,气体流量显示器,尤其是用于航空氧气面罩上的供氧流量示流器,是航空氧气面罩不可缺少的部件之一,而氧气面罩为航空驾乘人员安全提供了保障。
3.cn211584746u公开了一种供氧示流器,包括:支撑体,其内具有活塞导向通道、进氧通道、出氧通道。该现有技术的供氧示流器供氧时,氧气流入内套筒管,通过绿活塞块与红活塞块来位移压缩弹簧,同时显示绿活塞块与红活塞块位移的状况。由于该对比文件的供氧状况通过活塞块位移时的颜色标记显现,不仅难以观察准确数值,而且导致了在弱光线/逆光环境或暗环境下的观察不够清楚,同时对于色弱或色盲使用者难以分辨清楚。更重要的是,绿色活塞块、红色活塞块和弹簧在内套筒管中反复做轴向移动,随着使用时间的延长,其套筒表面的摩擦系数会产生一定变化,导致显示不再精确和稳定。
4.另外,现有技术中示流器普遍存在如下技术缺陷:1)低温下(尤其是

20℃以下)阀体容易变形甚至开裂;2)为了承受高压力而不得不采用较厚的阀体壁;3)材料收缩率较大,导致产品精度较低;4)材料通常不够环保,甚至含有对人体健康不利的组分。在制造工艺上,现有技术也存在相应的技术缺陷,例如:1)因为示流器内部的有斜孔道,孔径通常为1mm,对模具的要求比较高;为了控制精度,需要对产品尺寸的公差具有极高要求,但是因为塑料本身一些特性(比如收缩率大),导致精度控制比较难,使得在示流器模具开发以及材料和尺寸控制上难以获得较优的工艺配合;2)加工阀体的模具开发主要靠工艺路线的控制,在产品脱模的这个过程中,通常有很多产品报废掉,报废率比较高,导致产品成本较高。而普通的pet无法满足产品要求,通常需要添加剂来改善性能。不同的添加剂对性能的改善往往难以预期。
5.因此,现有技术需要开发一种易于制造的、结构稳定可靠且能够直观、精确显现供氧状态的高质量示流器。


技术实现要素:

6.针对现有技术的不足,本发明研发了一种用于航空氧气面罩的供氧流量示流器。
7.本发明提供的示流器,旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。
8.具体地,本发明的技术方案为一种示流器,其包括:阀体,所述的阀体具有第一腔、第二腔、第四腔、第五腔和备选的第三腔;设置在所述的第四腔的第一调压部件;设置在所述的第二腔的第二调压部件;形成有第六腔的流量显示部件,所述的流量显示部件的至少一部分设置在所述的第五腔中,并且所述的流量显示部件包括弹性鼓膜,所述的弹性鼓膜将所述的第五腔和所述的第六腔密封地隔离;其中:所述的第一腔被配置成与气流输入管
连接,所述的第二腔被配置成与气流输出管连接;所述的第一调压部件在初始位置封闭所述的第一腔和第四腔的连接,直至所述的第一腔的气压超出第一阈值时允许所述的第一腔和第四腔的连接;所述的第二调压部件在初始位置封闭所述的第二腔和第四腔的连接,直至所述的第四腔的气压超出第二阈值时允许所述的第二腔和第四腔的连接;所述的第二腔和所述的第六腔通过第一通道联通,所述的第四腔和所述的第五腔通过第二通道联通。
9.进一步,所述的第五腔设有环凹部,所述的弹性鼓膜包括圆形的膜部和设在所述的膜部的圆周上的外环部,所述的环凹部密封地容纳所述的外环部;并且所述的流量显示部件包括:与所述的阀体密封连接的透明的端盖,所述的阀体由增加添加剂的pet材料组成;设置在所述的端盖和所述的弹性鼓膜之间的通气环;设置在所述的端盖和所述的通气环之间的胶垫;其中,所述的端盖使所述的胶垫、所述的通气环和所述的弹性鼓膜压紧,并且允许所述的弹性鼓膜的膜部在所述的通气环的内部空间进行变形运动;并且其中,所述的第一通道在所述的第六腔的接口在所述的通气环和所述的胶垫之间。
10.进一步,所述的通气环在外周壁设有外凸部,并且设有多个通气孔,所述的通气孔从内周壁贯穿所述的外凸部以外的外周壁;所述的胶垫包括多个分割的瓣片,所述的多个瓣片覆盖所述的通气环的内圆。
11.进一步,所述的第一腔包括第一主腔部和与所述的第一主腔部交叉连通的第一副腔部;所述的第四腔设有孔锥部,所述的孔锥部连接至所述的第一副腔部;所述的第一调压部件包括:与所述阀体的第四腔的开口固定连接的护帽,所述的护帽具有滑孔;阀杆,所述的阀杆具有主杆部和位于所述的主杆部两侧的端杆部和端锥部,其中,所述的端杆部沿所述的护帽的滑孔直线滑动配合,所述的主杆部沿所述的第四腔的内部结构直线滑动配合,所述的端锥部的外径大于所述的主杆部的外径,所述的主杆部的外径大于所述的端杆部的直径;设置在所述的主杆部外周的第一弹簧,所述的第一弹簧在所述的护帽和所述的端锥部之间至少维持一压缩状态,使得第一弹簧产生的对端锥部的推力与所述的端锥部受到的所述第一阈值气压所产生的压力平衡。
12.进一步,所述的端锥部的锥度大于或等于所述的孔锥部的锥度;所述的第二通道的在第四腔的接口连通所述的孔锥部。
13.进一步,所述的护帽设有帽端部;所述的端杆部和所述的主杆部之间设有斜角形式的阶梯部;所述的端锥部设有端尖部,所述的端尖部与所述的第一副腔部直线滑动配合。
14.进一步,所述的帽端部设有切面和外螺纹;所述的第四腔在开口处设有与所述的外螺纹配合的内螺纹;所述的第一调压部件还包括设置在所述的护帽的外壁和所述的第四腔的内壁之间的前密封圈;所述的第一调压部件还包括设置在所述的护帽的内壁和所述的阀杆的端杆部外壁之间的后密封圈。
15.进一步,密封地固定在所述的第二腔的定位部中的压块,所述压块设有与所述的第四腔连通的多个通孔部;设置在所述的压块上的压件,所述的压件覆盖所述的多个通孔部;穿过所述的压件并且与所述的压块螺纹连接的调节螺杆;设置在所述的调节螺杆和所述的压件之间的第二弹簧;其中,所述的第一通道在所述的第二腔的接口通过所述的压件与压块隔离;并且其中,所述的第二弹簧在所述的调节螺杆和所述的压件之间至少维持一压缩状态,使得第二弹簧产生的对压件的推力与所述的压件受到的所述第二阈值气压所产生的压力平衡。
16.进一步,所述的压块包括与所述的调节螺杆螺纹连接的轴体;所述的压件包括:具有柱孔的柱体,所述的柱孔与所述的轴体滑动配合;覆盖所述的多个通孔部的垫部;设置在所述垫部的环凸部,所述的环凸部的内侧壁与所述的第二弹簧的一端的外圈部分配合。
17.进一步,所述的第一腔的第一主腔部具有第一轴线;所述的第二腔包括具有第二轴线的第二主腔部;所述的第三腔包括具有第三轴线的第三主腔部;所述的第四腔具有第四轴线;所述的第五腔具有第五轴线;所述的第六腔具有第六轴线;所述的第一轴线、第二轴线、第三轴线、第五轴线和第六轴线均与所述的第四轴线垂直,所述的第五轴线和所述的第六轴线重合;所述的阀体被一体成型出所述的第一通道和所述的第二通道,所述的第一通道折弯地从所述的第二腔连通至所述的第六腔,所述的第二通道直线地从所述的第四腔连通至所述的第五腔。
18.本发明的有益效果在于:提出改进的示流器,易于制造,报废率低,且其结构可靠、压力可调、并且气流导通状态显示足够直观精确。
附图说明
19.图1是根据本发明实施例的示流器的立体图。
20.图2是根据本发明实施例的示流器的俯视图。
21.图3是根据本发明实施例的示流器的分解图,其中阀体按图2的剖面线a

a剖切。
22.图4是根据本发明实施例的示流器的立体剖视图,其中阀体按图2的剖面线b

b剖切。
23.图5是根据本发明实施例的示流器的沿图2的剖面线b

b的平面剖视图。
24.图6是图5的区域c的局部放大图。
25.图7是根据本发明实施例的示流器的阀体按图2的剖面线b

b的立体剖视图。
26.图8是根据本发明实施例的示流器的阀体从下方视角观察的立体图。
27.图9是根据本发明实施例的示流器的外部连接图。
28.附图标记列表100 第一调压部件 200 第二调压部件
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330 通气环
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426 第一通道110 护帽
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210 调节螺杆
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331 外凸部
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430 第三腔111 帽端部
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220 第二弹簧
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332 通气孔
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431 第三主腔部112 切面
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230 压件
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340 弹性鼓膜
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440 第四腔113 外螺纹
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231 柱体
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341 膜部
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441 内螺纹120 阀杆
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232 垫部
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342 外环部
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442 孔锥部121 端杆部
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233 环凸部
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360 第六腔
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445 第二通道122 阶梯部
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240 压块
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400 阀体
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450 第五腔123 主杆部
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241 轴体
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410 第一腔
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451 环凹部124 端锥部
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242 通孔部
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411 第一主腔部
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910 气流输入管125 端尖部
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300 流量显示部件
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412 第一副腔部
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911 气流输入接头130 第一弹簧
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310 端盖
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420 第二腔
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920 气流输出管140 前密封圈
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320 胶垫
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421 第二主腔部
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921 气流输出接头150 后密封圈
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321 瓣片
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422 定位部
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931 塞头。
具体实施方式
29.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述,以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.需要说明的是,如无特殊说明,当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征,它可以直接固定、连接在另一个特征上,也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外,本发明中所使用的上、下、左、右、顶、底等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。相互位置关系可以参照图1所示的方位图示。
31.此外,除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。应当理解,尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件,但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如,在不脱离本公开范围的情况下,第一元件也可以被称为第二元件,类似地,第二元件也可以被称为第一元件。
32.参照图1至图4,在一些实施例中,根据本发明的示流器包括第一调压部件100、第二调压部件200、显示部件和阀体400。阀体400具有第一腔410、第二腔420、(备选的)第三腔430、第四腔440、第五腔450。第一腔410被配置成与气流输入管910连接,第二腔420被配置成与气流输出管920连接。
33.第一调压部件100设置在第四腔440。第二调压部件200设置在第二腔420。流量显示部件300的至少一部分设置在第五腔450中。流量显示部件300和阀体400结合后形成第六腔360。
34.流量显示部件300包括弹性鼓膜340,弹性鼓膜340将第五腔450和第六腔360密封地隔离。第一调压部件100在初始位置封闭第一腔410和第四腔440的连接,直至第一腔410的气压超出第一阈值时允许第一腔410和第四腔440的连接;第二调压部件200在初始位置封闭第二腔420和第四腔440的连接,直至第四腔440的气压超出第二阈值时允许第二腔420和第四腔440的连接;第二腔420和第六腔360通过第一通道426联通,第四腔440和第五腔450通过第二通道445联通。
35.根据本发明的示流器,可以通过流量显示部件300的鼓膜来监视气体流体从第一腔410经过第四腔440后从第二腔420留出的过程中的流量、气压变化和导通情况。下面通过多个实施例分类描述示流器的各个部件的结构及其工作方式。
36.阀体参照图3至图8,并优选地参照图7和图8,在一些实施例中,阀体400作为示流器主体,可以采用pet材料制成,此外为了满足性能要求,可以在材料中增加了添加剂,这样可满足韧性、收缩性以及防老化等特性需求。优选地,阀体400可以一体成型所有的腔体、通道及其细节结构。
37.参照图3至图8,并优选地参照图4和图5,在一些实施例中,第一腔410包括第一主腔部411和与第一主腔部411交叉连通的第一副腔部412;第一腔410的第一主腔部411具有第一轴线;第二腔420包括具有第二轴线的第二主腔部421;第三腔430包括具有第三轴线的第三主腔部431;第四腔440具有第四轴线;第五腔450具有第五轴线;第六腔360具有第六轴线。第一轴线、第二轴线、第三轴线、第五轴线和第六轴线均与第四轴线垂直,第五轴线和第
六轴线重合。并且,第一腔410、第二腔420和第三腔430的开口方向相同,而第六腔360的开口方向与其相反。因此,示流器结构紧凑,且方便在同一个方向连接气流输入输出管,并且在其他方向观察流量显示部件300。
38.参照图7,在一些实施例中,在阀体400的自身结构中,第一腔410、第二腔420和第三腔430都与第四腔440连通,第一腔410的第一副腔部412与第四腔440连通,且第一副腔部412的轴线与第四腔440的轴线重合,其中,第四腔440设有孔锥部442,孔锥部442连接至第一副腔部412,孔锥部442靠近第二腔420与第四腔440的连接通道,并且作为与第一调压部件100以开关方式的面接触。第二腔420设有定位部422,用于定位和固定第二调压部件200。第四腔440的开口处设有内螺纹441。第五腔450附近的阀体400表面可以设有螺纹孔,用于通过螺丝或其他紧固件与流量显示部件300固定连接。第五腔450在开口的深处设有阶梯结构,其中形成有环凹部451,用于容纳和固定弹性鼓膜340的边缘,从而使得弹性鼓膜340将第五腔450和第六腔360密封隔离。
39.参照图4、图7和图8,阀体400还被成形出第一通道426和第二通道445。其中第一通道426折弯地从第二腔420连通至所述第六腔360,第二通道445直线地从第四腔440连通至第五腔450。因此兼顾考虑结构紧凑和通孔的最近路线。
40.第一调压部件参照图3至图6,并优选地参照图5,在一些实施例中,第一调压部件100包括:与所述阀体400的第四腔440的开口固定连接的护帽110,护帽110具有滑孔;阀杆120,阀杆120具有主杆部123和位于主杆部123两侧的端杆部121和端锥部124,其中,端杆部121沿护帽110的滑孔直线滑动配合,主杆部123沿第四腔440的内部结构直线滑动配合,端锥部124的外径大于主杆部123的外径,主杆部123的外径大于端杆部121的直径;设置在主杆部123外周的第一弹簧130,第一弹簧130在护帽110和端锥部124之间至少维持一压缩状态,使得第一弹簧130产生的对端锥部124的推力与端锥部124受到的所述第一阈值气压所产生的压力平衡。护帽110设有帽端部111;端杆部121和主杆部123之间设有斜角形式的阶梯部122;端锥部124设有端尖部125,端尖部125与第一副腔部412直线滑动配合。
41.因此,通过气压力作用在阀杆120右端的端锥部124和端尖部125,达到第一阈值气压所产生的开启压力后推动阀杆120左移,气体通过第一腔410进入第四腔440。此外,在阀杆120的护帽110与第一弹簧130之间还可以增加不同厚度的调压环可以调节不同的开启压力。
42.参照图6,在优选的实施例中,端锥部124的锥度大于或等于孔锥部442的锥度,并且第二通道445的在第四腔440的接口连通孔锥部442。孔锥部442延伸到第二腔420与第四腔440的连接通道。因此,可以在端锥部124和端尖部125被第一腔410中形成的压力推开后,迅速让第一腔410的气流进入第四腔440并且同时迅速地经过第二通道445流通到第五腔450。
43.参照图3至图5,在一些实施例中,帽端部111设有切面112和外螺纹113,用于与第四腔440在开口处设有的内螺纹441配合;第一调压部件100还包括设置在护帽110的外壁和第四腔440的内壁之间的前密封圈140;第一调压部件100还包括设置在护帽110的内壁和阀杆120的端杆部121外壁之间的后密封圈150。因此,可以保证第一调压部件100和第四腔440之间的安装密封。
44.第二调压部件参照图3至图6,并优选地参照图3和图6,在一些实施例中,第二调压部件200包括:密封地固定在第二腔420的定位部422中的压块240,所述压块240设有与第四腔440连通的多个通孔部242;设置在压块240上的压件230,压件230覆盖多个通孔部242;穿过压件230并且与压块240螺纹连接的调节螺杆210;设置在调节螺杆210和压件230之间的第二弹簧220;其中,第一通道426在第二腔420的接口通过压件230与压块240隔离;并且其中,第二弹簧220在调节螺杆210和压件230之间至少维持一压缩状态,使得第二弹簧220产生的对压件230的推力与压件230受到的所述第二阈值气压所产生的压力平衡。
45.第一通道426在第二腔420的接口位于压块240上方,在第二弹簧220推动下,压件230默认堵住压块240的通孔部242。因此,当第四腔440内的气压力达到第二阈值气压所产生的二次开启压力后,气体透过压块240的通孔部242,可以推动原本覆盖这些通孔部242的压件230上移,然后气体通过第四腔440进入第二腔420,接着经由第一通道426进入第六腔360。此外,通过转动调节螺杆210在压块240的旋入深度可以调节不同的二次开启压力。
46.继续参照图3,在优选的实施例中,压块240包括与调节螺杆210螺纹连接的轴体241。压件230包括:具有柱孔的柱体231,柱孔与轴体241滑动配合;覆盖多个通孔部242的垫部232;设置在所述垫部232的环凸部233,环凸部233的内侧壁与第二弹簧220的一端的外圈部分配合。第二弹簧220优选为塔型弹簧。因此,可以维持压件230做上下运动而不让弹簧偏移。而且,该结构可靠,容易安装和替换维护。
47.流量显示部件参照图3至图6,并优选地参照图3和图6,在一些实施例中,流量显示部件300包括:弹性鼓膜340,弹性鼓膜340包括圆形的膜部341和设在膜部341的圆周上的外环部342,环凹部451密封地容纳外环部342;与阀体400密封连接的透明的端盖310,阀体400由增加添加剂的pet材料组成;设置在端盖310和弹性鼓膜340之间的通气环330;设置在端盖310和通气环330之间的胶垫320。端盖310使胶垫320、通气环330和弹性鼓膜340压紧,并且允许弹性鼓膜340的膜部341在通气环330的内部空间进行变形运动。第一通道426在第六腔360的接口在通气环330和胶垫320之间。通气环330在外周壁设有外凸部331,并且设有多个通气孔332,通气孔332从内周壁贯穿外凸部331以外的外周壁,这样可以避免通气孔332被阀体400第五腔450的内壁堵塞。
48.因此,当气压力达到一次开启压力后推动阀杆120左移,气体通过第一腔410进入第四腔440,然后通过第二通道445与第五腔450相通,使橡胶鼓膜在气压的作用下向下鼓起。当气压力达到二次开启压力后推动压片上移,气体通过第四腔440进入第二腔420,然后通过第一通道426与第六腔360相通,使橡胶鼓膜在气压的作用下向上缩回。
49.参照图3,优选地,橡胶鼓膜还可以具有特定的颜色,使得通过高透明的端盖310能够通过目视清晰的看出橡胶鼓膜的形变幅度,从而判断气体压力值在设定的最小值和最大值范围内。此外,胶垫320包括多个分割的瓣片321,多个瓣片321覆盖通气环330的内圆。当第五腔450和第六腔360之间有气压差时,也可以触发瓣片321的上下分开摆动运动。
50.参照图9,在应用场景实施例中,第一腔410和第二腔420都设有卡孔以方便分别插入气流输入接头911和气流输出接头921。第三腔430设有螺纹,用于扭入塞头931。第三腔430与第四腔440连通,可以作为后备作用,比如用于维护第一调压部件100。对于示流器的
日常使用时,可以用塞头931封堵第三腔430。优选地,示流器用于连接氧气面罩的供氧输入输出管道。
51.以上所述,只是本发明的较佳实施例而已,本发明并不局限于上述实施方式,只要其以相同的手段达到本发明的技术效果,凡在本公开的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开保护的范围之内。都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。
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